【正文】 成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系[1]。但其缺點(diǎn)是：①可靠性差。②調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。單母分段接線單母線用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶停電。但是，由于這種接線對(duì)重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，在重要負(fù)荷的出線回路較多、供電容量較大時(shí)，一般不予采用[3]。雙母線接線雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)[5]。由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的6～10KV配電裝置；35～60KV出線數(shù)超過(guò)8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；110～220KV出線數(shù)為5回及以上時(shí)[4]。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)供電。雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配置中，同時(shí)在220～550KV大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接線的。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的[6]。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對(duì)電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則[1]。在具有兩臺(tái)主變的變電所中，當(dāng)35～220KV線路為雙回時(shí)，若無(wú)特殊要求時(shí)，該電壓等級(jí)主接線采用橋形接線。在35KV、60KV配電裝置中，當(dāng)線路為3回及其以上時(shí)，一般采用單母及單母分段接線，當(dāng)連接電源較多時(shí)，可以采用雙母線接線。方案二：220KV側(cè)選用橋形接線，110KV采用單母分段，35KV側(cè)使用單母分段，其主接線如圖22。方案二、220KV側(cè)雙母帶旁路接線，110KV側(cè)單母接線、35KV側(cè)單母分段接線。由于220KV采用橋形接線，故可靠性不高。不方便擴(kuò)建，適合于小容量發(fā)電廠或者變電站。根據(jù)以上分析可以得到，雖然方案一的投資較大，但是由于本變電站所帶負(fù)荷較大，且以年增長(zhǎng)率7%的速度增長(zhǎng)，以后擴(kuò)建的可能性較大，而且可靠性較方案二高，故綜合考慮，最終確定選取方案一。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器[5]。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)其中一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)該滿足全部負(fù)荷的的70%左右[2]。對(duì)于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 凡中、低壓有電源的升壓站和降壓變電所至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器直接接地[5]。第3章 所用電的設(shè)計(jì)和所用變壓器的選擇 所用電電壓等級(jí)的確定根據(jù)廠（所）用電設(shè)計(jì)的基本要求及設(shè)計(jì)的一般原則，對(duì)于終端變電所的所用電的電壓等級(jí)確定為380/220V。盡量縮小所用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全所停電事故[2]。便于分期擴(kuò)建或連續(xù)施工，對(duì)公用負(fù)荷的供電，要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)模統(tǒng)籌安排[2]。從不同段母線引出兩回線路供給重要負(fù)荷如刀閘操作電源等，提高了供電的可靠性。備用電源與兩臺(tái)工作變壓器互為備用；a、引接網(wǎng)b、備用方式采用暗備用c、對(duì)于兩臺(tái)所用變壓器的，裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。無(wú)功電源如同有功電源一樣，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、電壓缺少的部分。此外，網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)和電壓降低，使電氣設(shè)備得不到充分利用，促使網(wǎng)絡(luò)傳輸能力下降，損耗增加。 提高功率因數(shù)的意義除白熾照明燈、電阻電熱器等設(shè)備負(fù)荷的功率因數(shù)接近于1外，其他用電設(shè)備如三相交流異步電動(dòng)機(jī)、變壓器、電焊機(jī)、電抗器等的功率因數(shù)均小于1。提高功率因數(shù)是一個(gè)十分重要的課題。降低線路的電壓損耗，以達(dá)到節(jié)約電能和提高供電質(zhì)量的目的。（2）補(bǔ)償電容器無(wú)旋轉(zhuǎn)部分，運(yùn)行維護(hù)比較方便。 一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘恳话銥橹髯儔浩鞯娜萘康?0%～50%。110KV側(cè)變電所A的線路電抗標(biāo)幺值為： 變電所B的線路電抗標(biāo)幺值為：同理35KV側(cè)得變電所A、B、C和鋼鐵廠和化肥廠的線路電抗依次為：其計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺值如下表41所示：表41 參數(shù)計(jì)算標(biāo)幺值表發(fā)電部分發(fā)電機(jī)發(fā)電廠變壓器系統(tǒng)C線路A,B到變電站線路變電站部分主變壓器高 中 低 110KV側(cè)線路35KV側(cè)線路最大運(yùn)行方式短路計(jì)算：由原始資料可知，；其等效電抗圖如下圖41：圖41 最大運(yùn)行方式阻抗等效圖當(dāng)F1短路時(shí)，發(fā)電機(jī)AB和系統(tǒng)C可以化簡(jiǎn)為下圖42：圖42 最大運(yùn)行方式220KV母線短路簡(jiǎn)化等效阻抗圖最大運(yùn)行方式下；發(fā)電機(jī)AB到F1短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為計(jì)算電抗為：系統(tǒng)C到短路點(diǎn)F1的轉(zhuǎn)移電抗，故查汽輪發(fā)電機(jī)的短路電流計(jì)算曲線[2]的： 當(dāng)時(shí)，其周期分量為：系統(tǒng)C提供的短路電流為：計(jì)算短路電流的有名值；發(fā)電機(jī)側(cè)到短路點(diǎn)F1的電流基準(zhǔn)值： 基準(zhǔn)電流 故0s時(shí)起始次暫態(tài)電流 取時(shí)，查計(jì)算曲線的發(fā)電機(jī)的短路電流周期分量故4s的起始次暫態(tài)電流為(2)當(dāng)110KV側(cè)短路時(shí)，及F2短路時(shí)，其等效化簡(jiǎn)圖如下圖43： 圖43 最大運(yùn)行方式下110KV母線短路阻抗圖化簡(jiǎn)如下圖44： 圖44最大運(yùn)行方式下110KV母線短路簡(jiǎn)化阻抗圖所以，發(fā)電機(jī)AB到F2點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗：系統(tǒng)C到短路點(diǎn)F2的轉(zhuǎn)移電抗： 發(fā)電機(jī)AB到F2短路點(diǎn)的計(jì)算電抗，故查汽輪發(fā)電機(jī)的短路電流計(jì)算曲線的： 當(dāng)時(shí)，其周期分量為：系統(tǒng)C提供的短路電流為：計(jì)算短路電流的有名值：發(fā)電機(jī)側(cè)到短路點(diǎn)F2的電流基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)電流： 故0s時(shí)起始次暫態(tài)電流 取時(shí)，查計(jì)算曲線的發(fā)電機(jī)的短路電流周期分量故4s起始次暫態(tài)電流為(3)當(dāng)35KV側(cè)母線短路，即F3短路時(shí)，因?yàn)橹袎簜?cè)和低壓側(cè)電抗相等，所以，所以等效阻抗如下圖45：圖45 最大運(yùn)行方式下35KV母線短路簡(jiǎn)化阻抗圖其發(fā)電機(jī)到F3點(diǎn)的電流基準(zhǔn)： 基準(zhǔn)電流： 0s時(shí)起始次暫態(tài)電流4s的起始次暫態(tài)電流為最小運(yùn)行方式短路計(jì)算： 因?yàn)樽钚∵\(yùn)行方式，所以只投入一臺(tái)發(fā)電機(jī)和主變壓器進(jìn)行運(yùn)算，由原始資料知道。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。電氣設(shè)備選擇的一般原則[5]：滿足正常運(yùn)行、檢修、斷路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理。擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電氣設(shè)備型號(hào)一致。選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。各種高壓設(shè)備的一般技術(shù)條件如下表[5]51所示： 表51 高壓電器技術(shù)條件序號(hào)電器名稱額定電 壓額定電 流額定容 量機(jī)械荷 載額定開斷電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定絕緣水平KAAKVAN A1斷路器√√√√√√√2隔離開關(guān)√√√√√√3熔斷器√√√√√√4PT√√√5CT√√√√√√6避雷器√√ √√7絕緣子√ 斷路器和隔離開關(guān)的選擇斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才能確定。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下[1]：額定電壓校驗(yàn)： （51）額定電流校驗(yàn)： （52）開斷電流： （53）動(dòng)穩(wěn)定： （54）熱穩(wěn)定： （55）同樣，隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，并可以適當(dāng)降低要求。：，滿足校驗(yàn)要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿足校驗(yàn)要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，滿足校驗(yàn)要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，滿足校驗(yàn)要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，滿足校驗(yàn)要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿足校驗(yàn)要求。（5）110KV母聯(lián)斷路器和隔離開關(guān)選擇由上的《電力工程電力設(shè)計(jì)一次手冊(cè)》可以知道，取一個(gè)最大電源的計(jì)算電流，又由《發(fā)電廠電氣部分》第六章第一節(jié)得，母聯(lián)斷路器 回路一般可以取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的，因?yàn)閮膳_(tái)主變的型號(hào)一樣[1]，故其上110KV主變側(cè)的選擇同樣適合。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，滿足校驗(yàn)要求。 250046104熱穩(wěn)定校驗(yàn)： It2t Qk，滿足校驗(yàn)要求。（7）35KV出線側(cè)變電所A斷路器和隔離開關(guān)選擇：流過(guò)35KV側(cè)變電所A斷路器的最大持續(xù)工作電流額定電壓選擇：額定電流選擇：開斷電流選擇：選取DW835I，其技術(shù)參數(shù)[12]如下表514所示： 表514 DW835I參數(shù)表型號(hào)額定電壓額定電流最高工作電壓額定開斷電流動(dòng)穩(wěn)定電流峰值4s熱穩(wěn)定電流DW835I35100041熱穩(wěn)定校驗(yàn)，同上得：，故滿足熱穩(wěn)校驗(yàn)。35KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇：額定電壓選擇：額定電流選擇：開斷電流選擇：選擇GN235T/100070,其技術(shù)數(shù)據(jù)[12]如下表515所示： 表515 GN235T/100070參數(shù)表型號(hào)額定電壓KV額定電流A極限通過(guò)電流峰值KA4s熱穩(wěn)定電流KAGN235T/10007035100070同上校驗(yàn)滿足要求。 (2)電流互感器額定的二次負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)值，按GB120875的規(guī)定，為下列數(shù)值之一:1250、60、80、100VA。當(dāng)一個(gè)二次繞組的容量不能滿足要求時(shí)，可將兩個(gè)二次繞組串聯(lián)使用。一般情況下，測(cè)量?jī)x表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。此電流通常發(fā)生在低壓側(cè)開斷，而當(dāng)高中壓側(cè)傳輸自耦變壓器的額定容量時(shí)，公共繞組上的電流為中壓側(cè)和高壓側(cè)額定電流之差。為保證保護(hù)裝置可靠動(dòng)作，應(yīng)按二次電流及保護(hù)靈敏度來(lái)校驗(yàn)零序電流互感器的變比[4]。對(duì)于6～20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器[5]。電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。熱穩(wěn)定： （512） 為電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，滿足熱穩(wěn)定要求。（2）110KV側(cè)的電流互感器的選擇主變中110KV的CT的選擇：一次回路電壓： 二次回路電流：選戶外獨(dú)立式電流互感器[12]，其參數(shù)如下表517所示：表 517 LCWD110/（2600/5）參數(shù)型號(hào)額定電流A級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定準(zhǔn)確等級(jí)